از حسگرهای حرکتی تا هوش مصنوعی/فناوری‌های پیشرفته برای المپیک پاریس ۲۰۲۴

به گزارش تجارت‌نیوز، یکی از جنجالی‌ترین مدال‌های طلا در المپیک 1960 رم اهدا شد. در رقابت شنای آزاد 100 متر مردان، دو شناگر استرالیایی و آمریکایی، هر دو زمان پایانی 55.2 ثانیه را ثبت کردند، اما داور، شناگر استرالیایی را برنده نهایی اعلام کرد. سه زمان‌سنج با کرنومتر در هر خط زمان‌سنجی شنا را انجام می‌دادند و درنهایت، میانگین آن‌ها گرفته می‌شد. در مواقع تساوی هم یک داور اصلی، در محل حاضر بود. با این‌که شناگر آمریکایی یک دهم ثانیه سریع‌تر بود، اما داور، به نفع شناگر استرالیایی قضاوت کرد. این اختلاف بود که باعث شد Omega تا سال 1968 تخته‌های لمسی در انتهای خطوط شنا را نصب کند تا ورزشکاران خود زمان را متوقف کنند.

مشکلات زمان‌سنجی مسابقات المپیک

آلن زوبریست، رئیس بخش Swiss Timimng شرکت Omega -شاخه‌ای از Omega با 400 کارمند که تقریباً با هر چیزی که زمان‌سنجی، اندازه‌گیری یا ردیابی مسابقات ورزشی را انجام می‌دهد، سروکار دارد- داستان‌های بسیاری از این قبیل دارد.

برای مثال، در مسابقات دو سال 2024، تپانچه الکترونیکی شروع، به بلندگویی در پشت هر ورزشکار متصل است؛ به‌خاطر این‌که در مسابقاتی با خطوط متناوب، مثل دوی 400 متر، ورزشکارانی که در دورترین خط بودند، صدای تپانچه را کمی دیرتر می‌شنیدند و این به ضررشان بود. یا در دهه 1940، زمانی که برای اولین‌بار قرار بر استفاده از تصویربرداری پایانی شد، تصمیم‌گیری تقریباً دو ساعت زمان می‌برد؛ زیرا ابتدا باید فیلم را ظاهر می‌کردند. اکنون سیستم جدید Scan-O-Vision شرکت Omega می‌تواند تا 40000 تصویر دیجیتال را در ثانیه ثبت کند و به داوران این امکان را می‌دهد تا در عرض چند دقیقه تصمیم بگیرند.

تکنولوژی‌های جدید Swiss Timimng در اختیار همه

Swiss Timimng مدت‌هاست که تنها به زمان‌سنجی مسابقات نمی‌پردازد. زوبریست در این مورد گفت: «ما داستان مسابقات را روایت می‌کنیم، نه فقط نتیجه آن را.» برای المپیک 2024 پاریس، این موضوع، خطوط داستانی بسیار بیشتری نسبت به قبل دارد. او اضافه کرد: «سال 2018 برای ما نقطه عطفی بود که شروع به معرفی حسگرهای حرکتی روی لباس‌های ورزشکاران کردیم و به ما این امکان را داد تا آنچه بین شروع و پایان رخ می‌دهد را درک کنیم.» این حسگرها فقط فاصله را نشان نمی‌دادند، بلکه تعداد گام‌ها، سرعت‌های بالا، شتاب و کاهش سرعت را نیز اندازه‌گیری می‌کردند. در شنا این حسگرها می‌توانستند تعداد ضربات دست را مشاهده کنند. حدود 2000 نقطه داده، در مانیتوری با وزن 12 گرم، در کمتر از یک دهم ثانیه منتقل می‌شد. مربیان و ورزشکاران نیز می‌توانستند این داده‌ها را به‌عنوان ابزاری آموزشی دراختیار داشته باشند.

Swiss Timimng برای المپیک پاریس، از هوش مصنوعی بهره می‌گیرد تا در لحظه داده‌ها را تحلیل و معنا کند. به گونه‌ای که نه‌تنها شرکت‌کنندگان، بلکه رسانه‌های اجتماعی و پخش‌کنندگان نیز از بتوانند از آن روایت استفاده کنند.

بزرگ‌ترین تغییری که این شرکت در فناوری‌های خود ایجاد کرد، توانایی استفاده از داده‌های تاریخی است. زوبریست گفت: «اکنون می‌توانید داده‌های مسابقات قبلی را وارد کنید و از آن‌ها برای پیش‌بینی عملکرد ورزشکاران استفاده کنید. هوش مصنوعی می‌تواند عملکردهای فردی را تحلیل کرده و آن‌ها را با دیگران مقایسه کند. ما درحال گرفتن تصویری از زمان هستیم، یا بهتر بگویم؛ آنچه در طول زمان اتفاق می‌افتد.» او بیان کرد که Swiss Timimng خواهد توانست دلایل پیروزی یا شکست هر ورزشکار را در هر نقطه از مسابقه ترسیم کند.

اما جدا از گرافیک‌های جدید و جذاب روی صفحه و تحلیل داده‌ها، شاید چشمگیرترین نوآوری کاری باشد که زوبریست و تیمش با دوربین‌های تصویربرداری بدن انجام می‌دهند. چهار سال پیش، زمانی که تصویربرداری بدن مطرح شد، تصاویر ابتدایی و شبیه به نقاشی‌های کودکانه بودند، اما اکنون، Swiss Timimng، تکنولوژی خود را «بینایی کامپیوتری» معرفی می‌کند: سیستم‌های تک‌دوربینه یا چنددوربینه که تصاویر را دراختیار مدل‌های هوش مصنوعی که به‌طور خاص برای هر ورزشکار تهیه شده‌اند، می‌گذارند تا تصاویر واقعی از بدن‌ها ترسیم کنند.

در ویدیوهایی که زوبریست از این بدن‌های تولیدشده توسط هوش مصنوعی نشان داد، آن‌ها در شیرجه‌ها به‌طور کامل می‌چرخند و حرکات ژیمانستیکی انجام می‌دهند. این سیستم‌ها از ابتدا تا انتهای شیرجه، ورزشکاران را دنبال می‌کنند و با استفاده از الگریتم ریاضی خاصی، تصویری سه‌بعدی تولید و داده‌های تصویری و معیارهایی مثل سرعت ورود به آب را نیز اندازه‌گیری می‌کنند. این داده‌ها موجب می‌شود که داوران به‌خوبی فاصله بین شیرجه‌رو و تخته را ببینند؛ فاصله‌ای که قبلاً با چشم رصد می‌شد و اگر برقرار نشود، باعث کسر امتیاز است.

این دوربین‌ها در تنیس، علاوه بر ردیابی لحظه‌ای بازیکنان، موقعیت راکت، دقت آن‌ها و این‌که ورزشکاران با چه سرعتی توپ سرویس را برمی‌گردانند، نشان می‌دهد. به‌جای این‌که نتیجه مسابقه تنها براساس قدرت سرویس‌ها قضاوت شود، می‌توان از این داده‌ها برای تعیین وجود رابطه بین موفقیت بازیکن و واکنش او به سرویس نیز استفاده کرد.

برای اولین‌بار در پرش با نیزه فاصله بین ورزشکار و نیزه اندازه‌گیری می‌شود تا تأثیر آن را بر کیفیت پرش مشخص کنند. در ژیمناستیک سیستم چند دوربینه، بدن ژیمناست‌ها را هنگام چرخش، سقوط و پرواز دنبال می‌کند. در این رشته هوش مصنوعی به‌طور خاص برای ردیابی اسکلت انسان تنظیم شده است؛ مثلاً زاویه پاهای ورزشکار برای بررسی تأثیرش بر چرخش پرش، اندازه‌گیری می‌شود.

زوبریست توضیح داد: «ما برای هر ورزش، بسته به این‌که چه چیزی را می‌خواهیم اندازه‌گیری کنیم، از تعداد متفاوتی دوربین استفاده می‌کنیم. بنابراین، با تغییر تعداد دوربین‌ها، تعداد کامپیوترهایی که لازم داریم هم تغییر می‌کند؛ برای مثال، مسابقات شنا چهار دوربین و مسابقات والیبال ساحلی تا 16 دوربین دارد. جنبه منحصر به‌فرد کار ما، نه قدرت محاسباتی، بلکه نرم‌افزاری است که توسعه داده‌ایم. ما برای هر ورزش الگرویتم‌هایی ایجاد کردیم و مدل‌های هوش مصنوعی را حتی برای موارد استفاده خاص نیز آموزش دادیم.»

شرکت Swiss Timimng گفت که نرم‌افزار جدیدش با داده‌هایی از چندین سال مسابقات ورزشی محلی، ملی و بین‌المللی آماده شده است تا بتواند حرکات ورزشکاران را به درستی تشخیص دهد؛ مثل لیگ الماس در دومیدانی که Omega زمان‌سنج رسمی آن است.

آینده زمان‌سنجی المپیک؛ ترکیب فناوری و انسان

بااین‌حال، هوش مصنوعی نیز مثل همه سیستم‌های کامپیوتری بی‌عیب و نقص نیست. در المپیک، از این تکنولوژی در شرایطی استفاده خواهد شد که هرگونه خطا بتواند تفاوت بین رفتن روی سکو یا رفتن به خانه را رقم بزند.

زوبریست گفت: «نرم‌‌افزار ما برای تشخیص هرگونه انحراف غیرمنتظره در فرآیند اندازه‌گیری توسعه یافته است. علاوه بر اصلاح‌های دستی تیم زمان‌سنجی، سیستم نیز می‌تواند این کار را به‌طور خودکار انجام دهد. همه داده‌ها هم ذخیره و برای تحلیل صحیح نگهداری می‌شوند؛ ما هرگز هیچ داده‌ای را از دست نمی‌دهیم.»

بااین‌که زمان کمی تا شروع المپیک پاریس باقی مانده و حتی آماده‌سازی‌ها برای دوره بعد المپیک نیز آغاز شده، اما زوبریک درمورد جزئیات سکوت کرده است. او گفت: «Omega برای بازی‌های المپیک، مثل میلان-کورتینا 2026 و لس‌آنجلس 2028 نقشه راه روشنی دارد. بااین‌حال چون هنوز در ابتدای این تحول هستیم، نمی‌توانیم جزئیاتش را فاش کنیم.»

اختراع تخته لمسی برای مسابقات شنا، نیاز به حضور تعداد زیادی داور و زمان‌سنج را ازبین‌برد. آیا با پیشرفت فناوری، عنصر انسانی در زمان‌سنجی به‌زودی منسوخ خواهد شد؟ زوبریست گفت: «تغییراتی رخ خواهد داد و ما می‌خواهیم عامل واکنش انسانی را حذف کنیم، اما همیشه به انسان‌ها نیاز خواهد بود؛ حتی اگر فقط برای کنترل کارهایی باشد که ماشین‌ها انجام می‌دهند.»

 

اخبار حوزه استارتاپ و فناوری اطلاعات را در صفحه استارتاپ تجارت‌نیوز بخوانید.